JP2022008853A - Copper cooling plate with wear resistant inserts, for blast furnace - Google Patents

Copper cooling plate with wear resistant inserts, for blast furnace Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling plate having improved abrasion resistance for use in a blast furnace.
SOLUTION: A cooling plate (1) comprises a copper body (2) having an inner face (3) comprising ribs (4-1, 4-2) parallel to each other. The ribs have first extremities (6) facing each other and are separated by grooves (5) having second extremities (7) facing each other. At least one of these ribs (4-1) comprises at least one receiving part (8) located between its first extremities (6), and the receiving part comprises at least one insert (9) made of a wear resistant material that increases locally the wear resistance of this rib (4-1).
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、溶鉱炉に関し、より明確には、溶鉱炉に固定された冷却プレート(またはステーブ)に関する。 The present invention relates to a blast furnace, and more specifically to a cooling plate (or stave) fixed to the blast furnace.

当業者に知られているように、溶鉱炉は、通常、冷却プレート(またはステーブ)で部分的にカバーされた内壁を備えている。 As is known to those of skill in the art, blast furnaces typically have an inner wall partially covered by a cooling plate (or stave).

いくつかの実施形態では、これら冷却プレート(またはステーブ)は、内側(すなわち高温)面を有する本体を備えている。内側(すなわち高温)面は、互いに平行なリブを備えている。これらリブは、やはり互いに平行である溝によって分離されている。これらリブおよび溝は、耐熱性ライニング(ブリックであるかグナイト)の固定、または、溶鉱炉の内側の付加物層の固定を可能にするために配置されている。 In some embodiments, these cooling plates (or stave) feature a body with an inner (ie, hot) surface. The inner (ie, hot) surface has ribs parallel to each other. These ribs are separated by grooves that are also parallel to each other. These ribs and grooves are arranged to allow the fixation of heat resistant linings (brick or gnite) or the fixation of adduct layers inside the blast furnace.

良好な熱伝導性を提供するために、本体が銅または銅合金で製造されている場合、銅が耐摩耗性材料ではないことから、リブは、早く腐食される。 If the body is made of copper or a copper alloy to provide good thermal conductivity, the ribs will corrode faster because copper is not a wear resistant material.

そのような早い腐食を避けるために、欧州特許第2285991号明細書の特許文献に記載のように、鋼ピースを溝内に、リブの側壁および溝のベースに対して導入することにより、リブの硬度を向上させることが可能である。そのような鋼ピースにより、リブの良好な保護が可能になり、また、鋼ピースがステーブの変形に熱的に適合することから、ステーブが、自在に膨張および変形することも可能である。しかし、鋼ピースは、適切に冷却されず、また、ガスによって浸食される場合がある。 To avoid such premature corrosion, a steel piece is introduced into the groove, against the side wall of the rib and the base of the groove, as described in the patent document of European Patent No. 2285991, of the rib. It is possible to improve the hardness. Such a steel piece allows for good protection of the ribs and also allows the stave to expand and deform freely as the steel piece thermally adapts to the deformation of the stave. However, the steel pieces are not cooled properly and may be eroded by gas.

欧州特許第2285991号明細書European Patent No. 2285991

このため、本発明の目的は、この状況を改善することである。 Therefore, an object of the present invention is to improve this situation.

このため、本発明は、互いに平行なリブを備える内面を有する銅製本体を備える、溶鉱炉で使用するための冷却プレート(ステーブ)に関する。リブは、互いに平行に配置され、互いに対向する第1の端を有し、互いに対向する第2の端を有する溝によって分離されている。 For this reason, the present invention relates to a cooling plate (stage) for use in a blast furnace, comprising a copper body having an inner surface with ribs parallel to each other. The ribs are arranged parallel to each other, have first ends facing each other, and are separated by a groove having a second end facing each other.

この冷却プレート(またはステーブ)は、そのリブの少なくとも1つが、少なくとも1つの受容部(Housing)を備えることを特徴とする。受容部は、その第1の端間に位置し、このリブの耐摩耗性を局所的に増大させる、耐摩耗性材料で形成された少なくとも1つのインサートを備えている。 The cooling plate (or stave) is characterized in that at least one of its ribs comprises at least one housing. The receptacle is located between its first ends and comprises at least one insert made of a wear resistant material that locally increases the wear resistance of the rib.

本発明の冷却プレート(またはステーブ)は、別々に考慮されるか、すべての可能な技術的組合せに係る、以下の任意選択の特徴をも備える場合がある。 The cooling plates (or stave) of the present invention may also be considered separately or may also have the following optional features relating to all possible technical combinations:

-耐摩耗性材料は、金属およびセラミックを含むグループから選択される場合がある、
・耐摩耗性金属は、耐摩耗性の鋼または鋳鉄である場合がある、
・耐摩耗性セラミックは、炭化ケイ素、押出し成形された炭化ケイ素、または、剥離に対する良好な耐性、および高い硬度を有する他の耐熱性材料である場合がある、
-第1の実施形態では、各受容部は、インサートを備えるスロットである場合がある、
-第2の実施形態では、各受容部は、インサートを規定するボルトがネジ込まれるネジ穴である場合がある、
-溝の少なくとも1つは、その第2の端間に延び、隣接するリブの耐摩耗性を局所的に増大させる、耐摩耗性材料で形成された少なくとも1つの層を備えている、複数層の突起の少なくとも一部を備えている場合がある、
・複数層の突起は、高い熱伝導性を有する材料で形成された第1の層と、耐摩耗性材料で形成され、この第1の層の頂部に配置された第2の層とを備えている場合がある、
・第1の層の材料は、高伝導性金属である銅および銅合金を含むグループから選択される場合がある、
・複数層の各々の突起は、単一の溝と結合させられている場合がある、
・複数層の突起は、第1の層と第2の層との間に挟まれ、複数層の突起の硬度を向上させることが意図された硬度を有する材料で形成されている、第3の層をさらに備えている場合がある、
・第3の層は、SiCまたは押出し成形されたSiCなど、剥離に対する良好な耐性、および高い硬度を有するセラミックで形成されている場合がある、
・変形形態では、複数層の突起の各々の第1の層および第2の層は、それぞれ、2つの隣接する溝に結合させられている場合がある、
・複数層の突起の各々の第1の層は、第2の端間に延びるとともに、この第1の層の硬度を増大させることが意図された硬度を有する材料で形成された他のインサートを備えるスロットを備えている場合がある、
・他のインサートは、セラミックで形成されるか、耐摩耗性および/または耐熱製の鋼で形成されている場合がある、
-銅製本体の内面は、少なくとも2つの異なる高さを有するリブを備えている場合がある、
-溝は、蟻ほぞ状の断面を有する場合がある。
-Abrasion resistant materials may be selected from the group containing metals and ceramics,
-Abrasion resistant metal may be wear resistant steel or cast iron,
The wear-resistant ceramic may be silicon carbide, extruded silicon carbide, or other heat-resistant material with good resistance to exfoliation and high hardness.
-In the first embodiment, each receptacle may be a slot comprising an insert.
-In the second embodiment, each receiving part may be a screw hole into which a bolt defining an insert is screwed.
-At least one of the grooves extends between its second ends and comprises at least one layer made of a wear resistant material that locally increases the wear resistance of adjacent ribs, multiple layers. May have at least some of the protrusions on the surface,
The multi-layered protrusion comprises a first layer formed of a material having high thermal conductivity and a second layer formed of a wear resistant material and located at the top of the first layer. May be
The material of the first layer may be selected from the group containing the highly conductive metals copper and copper alloys.
• Each protrusion in multiple layers may be combined with a single groove,
The third layer of protrusions is sandwiched between the first layer and the second layer and is made of a material having a hardness intended to improve the hardness of the plurality of layers of protrusions. May have more layers,
The third layer may be made of a ceramic with good resistance to delamination and high hardness, such as SiC or extruded SiC.
-In the modified form, each of the first and second layers of the multi-layered projections may be coupled to two adjacent grooves, respectively.
Each first layer of the multi-layered protrusions extends between the second ends and has other inserts made of a material having a hardness intended to increase the hardness of this first layer. May have slots,
Other inserts may be made of ceramic or wear-resistant and / or heat-resistant steel.
-The inner surface of the copper body may have ribs with at least two different heights,
-The groove may have a dovetail-like cross section.

本発明は、上で導入したような、少なくとも1つの冷却プレートを備える溶鉱炉にも関する。 The present invention also relates to a blast furnace equipped with at least one cooling plate, as introduced above.

本発明の他の特徴および利点は、以下の添付図面を参照して、指示として以下に与えられ、いずれの方法でも制限するものではない、詳細な説明から明らかになる。 Other features and advantages of the invention will be apparent from the detailed description given below as instructions and not limiting by any method, with reference to the accompanying drawings below.

本発明に係る冷却プレートの実施形態の第1の例の一部を斜視図で示す概略図である。It is the schematic which shows a part of the 1st example of the embodiment of the cooling plate which concerns on this invention by the perspective view. 本発明に係る冷却プレートの実施形態の第2の例の一部を断面図で示す概略図である。It is the schematic which shows a part of the 2nd example of the embodiment of the cooling plate which concerns on this invention by sectional drawing. 図2に示す冷却プレートの変形形態を断面図で示す概略図である。It is the schematic which shows the deformation form of the cooling plate shown in FIG. 2 in the cross-sectional view. 本発明に係る冷却プレートの実施形態の第3の例の一部を断面図で示す概略図である。It is the schematic which shows a part of the 3rd example of the embodiment of the cooling plate which concerns on this invention by sectional drawing. 本発明に係る冷却プレートの実施形態の第4の例の一部を断面図で示す概略図である。It is the schematic which shows a part of the 4th example of the embodiment of the cooling plate which concerns on this invention by sectional drawing. 本発明に係る冷却プレートの実施形態の第5の例の一部を断面図で示す概略図である。It is the schematic which shows a part of the 5th example of the embodiment of the cooling plate which concerns on this invention by sectional drawing.

本発明は、特に、溶鉱炉で使用でき、耐摩耗性が向上した冷却プレート(またはステーブ)1を提案することを目的としている。 It is an object of the present invention to propose a cooling plate (or stave) 1 that can be used in a blast furnace and has improved wear resistance.

本発明に係る冷却プレート(またはステーブ)1の実施形態の一例が、図1に示されている。そのような冷却プレート(またはステーブ)1は、溶鉱炉の内壁に取り付けられることが意図されている。 An example of an embodiment of the cooling plate (or stave) 1 according to the present invention is shown in FIG. Such a cooling plate (or stave) 1 is intended to be attached to the inner wall of the blast furnace.

図示のように、本発明に係る冷却プレート(またはステーブ)1は、銅製本体2を備えている。この銅製本体2は、互いに平行ないくつかのリブ4-jを備える内側(すなわち高温の)面3を有している。これらリブ4-jは、対向している2つの第1の端6を有し、互いに対向している2つの第2の端7を有する溝5によって分離されている。冷却プレート1が溶鉱炉の内壁に取り付けられると、そのリブ4-jおよび溝5は、水平に配置される。この場合には、銅製本体2は、その内面3とは反対側であり、溶鉱炉の内壁に固定される外面14を備えている。そのため、内面3は、非常に高温の材料、および、溶鉱炉内に存在するガスと接触し得る本体の面である。 As shown in the figure, the cooling plate (or stave) 1 according to the present invention includes a copper main body 2. The copper body 2 has an inner (ie, hot) surface 3 with several ribs 4-j parallel to each other. These ribs 4-j have two first ends 6 facing each other and are separated by a groove 5 having two second ends 7 facing each other. When the cooling plate 1 is attached to the inner wall of the blast furnace, its ribs 4-j and grooves 5 are arranged horizontally. In this case, the copper body 2 is on the opposite side of the inner surface 3 and includes an outer surface 14 fixed to the inner wall of the blast furnace. Therefore, the inner surface 3 is a surface of a main body that can come into contact with a very high temperature material and a gas existing in the blast furnace.

たとえば、図3から図6に示すように、溝5は、任意選択の複数層の突起10(以下に記載する)を備えていない場合、処理によって生成された付加物層15の固定を最適化するために、蟻ほぞ状の断面を有する場合がある。しかし、リブ4-jおよび溝5は、他の断面形状を有する場合がある。このため、図1および図2に示すように、たとえば、リブ4-jおよび溝5は、矩形の断面を有する場合がある。 For example, as shown in FIGS. 3-6, the groove 5 optimizes the fixation of the adduct layer 15 produced by the treatment if it does not include the optional multi-layer projections 10 (described below). In order to do so, it may have an ant mortise-like cross section. However, the ribs 4-j and the groove 5 may have other cross-sectional shapes. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, for example, the ribs 4-j and the groove 5 may have a rectangular cross section.

さらに、図1の非限定的な例に示されるように、銅製本体2の内面3は、少なくとも2つの異なる高さh1およびh2を有するリブ4-jを備えている場合がある。この任意選択により、耐熱製ブリック15の固定を最適化することが可能になる。図1の例では、第1のリブ4-1(j=1)は、第1の高さh1を有し、第1のリブ4-1間に規定された第2のリブ4-2(j=2)は、第1の高さh1より小である第2の高さh2を有している。しかし、図2から図6の実施形態の他の例に示すように、銅製本体2は、同じ高さのリブ4-1を備えている場合がある。 Further, as shown in the non-limiting example of FIG. 1, the inner surface 3 of the copper body 2 may include ribs 4-j with at least two different heights h1 and h2. This optional selection makes it possible to optimize the fixation of the heat-resistant brick 15. In the example of FIG. 1, the first rib 4-1 (j = 1) has a first height h1 and a second rib 4-2 (defined between the first ribs 4-1). j = 2) has a second height h2, which is smaller than the first height h1. However, as shown in other examples of the embodiments of FIGS. 2 to 6, the copper body 2 may have ribs 4-1 of the same height.

さらにまた、図2および図3に示すように、銅製本体2は、好ましくは、冷却流体が流れる内部チャネル16を備えている。 Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3, the copper body 2 preferably comprises an internal channel 16 through which the cooling fluid flows.

図1から図6に示すように、リブ4-jの少なくとも1つは、少なくとも1つの受容部8を備えている。受容部8は、リブ4-jの第1の端6間に位置し、リブ4-jの耐摩耗性を局所的に増大させる、耐摩耗性材料で形成された少なくとも1つのインサート9を備えている。 As shown in FIGS. 1 to 6, at least one of the ribs 4-j includes at least one receiving portion 8. The receiving portion 8 is located between the first ends 6 of the ribs 4-j and comprises at least one insert 9 made of a wear-resistant material that locally increases the wear resistance of the ribs 4-j. ing.

リブインサート9のおかげで、リブ4-jの耐摩耗性をかなり増大させることができ、それにより、リブ4-jの材料(すなわち、銅または銅合金)が早く腐食することを避けることが可能になる。 Thanks to the rib insert 9, the wear resistance of rib 4-j can be significantly increased, thereby avoiding premature corrosion of the material of rib 4-j (ie copper or copper alloy). become.

図1の非限定的な例では、第1のリブ4-1のみが、少なくとも1つのインサート9を備える、少なくとも1つの受容部8を備えている。このことは、第2のリブ4-2の第2の高さh2が、受容部(複数の場合もある)8を規定することを可能にするには小さすぎることに起因する。 In the non-limiting example of FIG. 1, only the first rib 4-1 comprises at least one acceptor 8 comprising at least one insert 9. This is due to the fact that the second height h2 of the second rib 4-2 is too small to allow the receptor (s) 8 to be defined.

たとえば、インサート9の耐摩耗性材料は、金属であるかセラミックである場合がある。この耐摩耗性金属は、たとえば、鋼または鋳鉄、好ましくは、耐熱性のグレード(たとえば、化学的組成に、重量%で、0.3%≦C≦0.5%、1%≦Si≦2.5%、12≦Cr≦14%、Mn≦1%、Ni≦1%、P≦0.04%、S≦0.03%、およびMo≦0.5%で示される内容物を含む、GX40CrSi13などの耐熱性の鋳造鋼)であるか、または、高温で機能することができる耐摩耗性の鋼である。耐摩耗性セラミックは、たとえば、炭化ケイ素(SiC)、押出し成形された炭化ケイ素(より高い熱伝導性)、または、剥離に対する良好な耐性および高い硬度を有する他の耐熱性材料である場合がある。 For example, the wear resistant material of the insert 9 may be metal or ceramic. The wear resistant metal is, for example, steel or cast iron, preferably a heat resistant grade (eg, in chemical composition, 0.3% ≤ C ≤ 0.5%, 1% ≤ Si ≤ 2 by weight. Includes the contents indicated by 5.5%, 12 ≦ Cr ≦ 14%, Mn ≦ 1%, Ni ≦ 1%, P ≦ 0.04%, S ≦ 0.03%, and Mo ≦ 0.5%. Heat resistant cast steel such as GX40CrSi13) or wear resistant steel capable of functioning at high temperatures. Abrasion resistant ceramics can be, for example, silicon carbide (SiC), extruded silicon carbide (higher thermal conductivity), or other heat resistant materials with good resistance to peeling and high hardness. ..

少なくとも1つのリブ4-jが少なくとも1つの受容部8を備えている場合、各受容部8は、少なくとも1つのインサート9を備えるスロットである場合がある。このことは、特に、図1から図3に示す例の場合である。リブ4-jが、その第1の端6間に、場合によっては(図示のように)一方の第1の端6から反対側の端6に延びる1つのスロット8のみ、または、その第1の端6間に、好ましくは同じ軸に沿って規定された少なくとも2つのスロット8を備える場合があることに留意することが重要である。さらに、各スロット8は、次々に配置された1つまたは複数のインサート9を備えている場合がある。各スロット8は、機械加工、たとえば、ドリルビットによって規定される場合がある。 If at least one rib 4-j comprises at least one acceptor 8, each acceptor 8 may be a slot comprising at least one insert 9. This is especially the case of the examples shown in FIGS. 1 to 3. Only one slot 8 in which the ribs 4-j extend between the first ends 6 and optionally (as shown) from one first end 6 to the opposite end 6 or the first thereof. It is important to note that between the ends 6 may be provided with at least two slots 8, preferably defined along the same axis. Further, each slot 8 may include one or more inserts 9 arranged one after the other. Each slot 8 may be defined by machining, eg, a drill bit.

変形形態では、図示されていないが、各受容部8は、インサート9を規定するボルトがネジ込まれるネジ穴である場合がある。リブ4-jが、その第1の端6間に規定された1つのネジ穴8のみ、または、その第1の端6間に、好ましくは同じ軸に沿って規定された少なくとも2つのネジ穴8を備える場合があることに留意することが重要である。各ネジ穴8は、機械加工、たとえば、ドリルビットによって規定される場合がある。好ましくは、穴部8、そしてひいてはボルト9は、ボルト9を保護し、その数を低減するために、冷却チャネル16の前方に設けられている。この場合には、ボルト9は、(ネジ山を通して)銅と良好に接続されているのみならず、良好に冷却もされる。 In the modified form, although not shown, each receiving portion 8 may be a screw hole into which a bolt defining the insert 9 is screwed. Ribs 4-j have only one screw hole 8 defined between their first ends 6 or at least two screw holes defined between their first ends 6 preferably along the same axis. It is important to note that 8 may be provided. Each screw hole 8 may be defined by machining, eg, a drill bit. Preferably, the holes 8 and thus the bolts 9 are provided in front of the cooling channel 16 in order to protect and reduce the number of the bolts 9. In this case, the bolt 9 is not only well connected to the copper (through the threads), but also well cooled.

図4から図6に示すように、さらに、銅製本体2の溝5の少なくとも1つは、複数層の突起10の少なくとも一部を備えている場合がある。複数層の突起10は、その第2の端7間に延び、隣接するリブ4-jの耐摩耗性を局所的に増大させる、耐摩耗性材料で形成された少なくとも1つの層12を備えている。 Further, as shown in FIGS. 4 to 6, at least one of the grooves 5 of the copper main body 2 may include at least a part of the protrusions 10 having a plurality of layers. The multi-layered projection 10 comprises at least one layer 12 made of a wear-resistant material that extends between its second ends 7 and locally increases the wear resistance of adjacent ribs 4-j. There is.

そのため、この最後の任意選択では、1つまたはいくつかのリブ4-jは、その第1の端6間に位置し、耐摩耗性材料で形成された少なくとも1つのインサート9を備えている、少なくとも1つの受容部8を備えており、1つまたはいくつかの溝5は、その第2の端7間に延び、耐摩耗性材料で形成された少なくとも1つの層12を備えている、複数層の突起10の少なくとも一部を備えている。 Thus, in this last option, one or some ribs 4-j are located between its first ends 6 and include at least one insert 9 made of a wear resistant material. Multiple, comprising at least one receiving portion 8, one or several grooves 5 extending between its second ends 7 and comprising at least one layer 12 made of a wear resistant material. It comprises at least a portion of the protrusions 10 of the layer.

複数層の突起10(溝5内に位置する)のおかげで、ステーブに、下向きの荷重によって発揮される速度および圧力は、明らかに低減され、これにより、それらの材料(すなわち、銅または銅合金)、および、ステーブ本体が早く腐食することを避けることが可能になる。換言すると、突起により、摩耗を最小にするために、材料の移動が少ないエリアを発生させることが可能になる。 Thanks to the multi-layered protrusion 10 (located in the groove 5), the velocity and pressure exerted by the downward load on the stave is clearly reduced, thereby making those materials (ie, copper or copper alloy). ), And it becomes possible to avoid premature corrosion of the stave body. In other words, the protrusions allow for areas with less material movement to minimize wear.

各層12の耐摩耗性材料は、好ましくは、インサート9の材料と同じ材料である。そのため、各層12の耐摩耗性材料は、インサート9に関して上述したような、金属またはセラミックである場合がある。 The wear-resistant material of each layer 12 is preferably the same material as the material of the insert 9. Therefore, the wear resistant material of each layer 12 may be metal or ceramic as described above for the insert 9.

少なくとも1つの溝5が、複数層の突起10の少なくとも一部を備えている場合、複数層の突起10は、高い熱伝導性を有する材料で形成された第1の層11と、耐摩耗性材料で形成され、この第1の層11の頂部に配置された第2の層12とを備えている場合がある。このことは、特に、図4から図6に示す例の場合である。(図1から図3に示す)前の実施形態とは反対に、この実施形態は、いずれの機械加工段階(machining phase)をも伴わずに、慣習的な冷却プレートの適用を可能にしている。 When the at least one groove 5 includes at least a part of the plurality of layers of protrusions 10, the plurality of layers of protrusions 10 are wear resistant to the first layer 11 made of a material having high thermal conductivity. It may have a second layer 12 which is made of material and is located on top of this first layer 11. This is especially the case of the examples shown in FIGS. 4 to 6. Contrary to the previous embodiment (shown in FIGS. 1 to 3), this embodiment allows the application of conventional cooling plates without any machining phase. ..

高い熱伝導性を有する第1の層11は、複数層の突起10のもっとも低い位置に配置されて、熱シールドとして機能する。この理由は、熱的負荷が、上方に流れる高温ガス流から主として来るためである。たとえば、この第1の層11の材料は、高い伝導性の金属である銅または銅合金である場合がある。第2の層12は、耐摩耗性材料で形成され、第1の層11を早く腐食することから保護するために、第1の層11の頂部に配置されている。前述のように、この第2の層12は、耐摩耗性の鋼、鋳鉄、またはセラミックで形成することができる。 The first layer 11 having high thermal conductivity is arranged at the lowest position of the protrusions 10 of the plurality of layers and functions as a heat shield. The reason for this is that the thermal load comes primarily from the hot gas stream flowing upwards. For example, the material of this first layer 11 may be copper or a copper alloy, which is a highly conductive metal. The second layer 12 is made of a wear resistant material and is located on top of the first layer 11 to protect the first layer 11 from premature corrosion. As mentioned above, the second layer 12 can be made of wear resistant steel, cast iron, or ceramic.

やはり、たとえば、図4および図5に示すように、複数層の突起10の各々は、単一の溝5に結合させられ得る。換言すると、複数層の突起10の各々の一部が、単一の溝5内に配置される一方、この複数層の突起10の残りの部分が、この単一の溝5を越えて延びている。 Again, for example, as shown in FIGS. 4 and 5, each of the multi-layered projections 10 can be coupled to a single groove 5. In other words, each portion of the multi-layered protrusions 10 is located within a single groove 5, while the rest of the multi-layered protrusions 10 extend beyond the single groove 5. There is.

この場合、複数層の突起10の各々は、第1の層11と第2の層12との間に挟まれ、突起全体の耐摩耗性を増大させることが意図された、非常に高い硬度を有するセラミック材料で形成されている、第3の層13をさらに備えている場合がある。 In this case, each of the plurality of layers of protrusions 10 is sandwiched between the first layer 11 and the second layer 12, and has a very high hardness intended to increase the wear resistance of the entire protrusions. It may further include a third layer 13, which is made of the ceramic material it has.

図4の例では、第3の層13の各々は、その結合させられる溝5のベースの境界を定める、内面3の一部と接触しており、一方、図5の例では、第3の層13の各々は、下に位置する第1の層11の突出部により、その結合させられる溝5のベースの境界を定める内面3の部分から分離されている。図4に示す代替形態は、前方側から、ステーブに設置することができ、一方、図5に示す代替形態は、溝の内側の横からのみ設置することができる。この横からの設置の変形形態の利点は、脆性のセラミックピースが断片に破損した場合における、配置のより高い安定性である。 In the example of FIG. 4, each of the third layers 13 is in contact with a portion of the inner surface 3 that defines the boundary of the base of the groove 5 to which it is coupled, while in the example of FIG. Each of the layers 13 is separated from the portion of the inner surface 3 that defines the boundary of the base of the groove 5 to which it is coupled by the protrusion of the first layer 11 located below. The alternative form shown in FIG. 4 can be installed on the stave from the front side, while the alternative form shown in FIG. 5 can be installed only from the side inside the groove. The advantage of this lateral installation variant is the higher stability of the arrangement when the brittle ceramic piece breaks into pieces.

たとえば、第3の層13の各々は、SiCまたは押出し成形されたSiCなどの高硬度セラミックで形成されている場合がある。セラミックは、挟まれており、したがって、脱落する材料の衝撃から保護されており、また、熱膨張によって生じ得る冷却プレートの曲げとは関係ないことから、ここでセラミックは使用することができる。 For example, each of the third layers 13 may be made of a high hardness ceramic such as SiC or extruded SiC. Ceramics can be used here because they are sandwiched and thus protected from the impact of falling material and are not related to the bending of the cooling plate that can occur due to thermal expansion.

図6に示す、実施形態の変形形態では、複数層の突起10の各々の第1の層11および第2の層12は、それぞれ、2つの隣接する溝5に結合させられている場合がある。換言すると、複数層の突起10の第1の層11の一部が、第1の溝5内に配置される一方、この第1の層11の残りの部分が、この第1の溝5を越えて延びており、この複数層の突起10の第2の層12の一部が、第1の溝5の近位に位置する第2の溝5内に配置される一方、この第2の層12の残りの部分が、この第2の溝5を越えて延びている。そのため、下部の第1の層11は、熱的負荷を銅製本体2に向け、一方、頂部の第2の層12は、結合させられている第1の層11を、摩耗から保護する。 In the modified embodiment shown in FIG. 6, the first layer 11 and the second layer 12 of each of the plurality of layers of protrusions 10 may be coupled to two adjacent grooves 5, respectively. .. In other words, a part of the first layer 11 of the plurality of layers of protrusions 10 is arranged in the first groove 5, while the rest of the first layer 11 forms the first groove 5. A portion of the second layer 12 of the multi-layered projection 10 extending beyond is disposed within the second groove 5 located proximal to the first groove 5, while the second. The rest of the layer 12 extends beyond this second groove 5. Therefore, the lower first layer 11 directs the thermal load to the copper body 2, while the top second layer 12 protects the bonded first layer 11 from wear.

この場合、図6の非限定的な例に示すように、複数層の突起10の各々の第1の層11は、第2の端7間に延び、他のインサート18を備えるスロット17を備えている場合がある。第1の層11に埋め込まれている、この他のインサート18は、この第1の層11の硬度を向上させることを意図した硬度を有する材料で形成されている。たとえば、図6の非限定的な例に示すように、スロット17が規定(すなわち、機械加工)された第1の層11の面は、ガスを外側に送り、また、負荷が円滑に、突起10で構築された「ポケット」に流れることを補助もするように傾斜している場合がある。 In this case, as shown in the non-limiting example of FIG. 6, each first layer 11 of the plurality of layers of protrusions 10 extends between the second ends 7 and comprises a slot 17 with another insert 18. May be. The other insert 18 embedded in the first layer 11 is made of a material having a hardness intended to improve the hardness of the first layer 11. For example, as shown in the non-limiting example of FIG. 6, the surface of the first layer 11 in which the slot 17 is defined (ie, machined) sends gas outwards and the load is smoothly projected. It may be tilted to assist in flowing into the "pocket" constructed of 10.

やはり、たとえば、図6に示すように、他のスロット17の各々、そしてひいては、結合されている他のインサート18は、蟻ほぞ状の断面を有する場合がある。 Again, for example, as shown in FIG. 6, each of the other slots 17, and thus the other inserts 18 coupled, may have a dovetail-like cross section.

やはり、たとえば、他のインサート18の各々は、SiCなどのセラミック、または鋼(耐摩耗性、耐熱性、または両方の組合せ)で形成されている場合がある。層11の硬度を増大させるための他の実施態様を使用することができる。たとえば、各スロット17は、インサート18を規定するボルトがネジ込まれるネジ穴である場合がある。 Again, for example, each of the other inserts 18 may be made of ceramic, such as SiC, or steel (wear resistant, heat resistant, or a combination of both). Other embodiments for increasing the hardness of layer 11 can be used. For example, each slot 17 may be a screw hole into which a bolt defining an insert 18 is screwed.

冷却プレート1が、複数層の突起10をも備えている場合には、これら複数層の突起10が位置する溝5が、溶鉱炉の形状および/または寸法に依存する場合があることに留意することが重要である。たとえば、図4および図5に示す例では、複数層の突起10は、3つの溝5毎に配置されている場合がある。しかし、他の例では、複数層の突起10は、2つの溝5毎、4つの溝5毎、または、さらには5つの溝5毎に配置される場合がある。 Note that if the cooling plate 1 also includes the multi-layered protrusions 10, the groove 5 in which the multi-layered protrusions 10 are located may depend on the shape and / or dimensions of the blast furnace. is important. For example, in the example shown in FIGS. 4 and 5, the protrusions 10 having a plurality of layers may be arranged in each of the three grooves 5. However, in another example, the plurality of layers of protrusions 10 may be arranged every two grooves 5, every four grooves 5, or even every five grooves 5.

図4から図6に示すように、冷却プレート1が、複数層の突起10を備えている場合には、これら複数層の突起10を備えている溝5の境界を規定するか、複数層の突起10にはめ込まれたリブ4-jは、実際には、インサート(複数の場合もある)9を備える受容部(複数層の場合もある)8を備える必要はなく、この理由は、これらが、これら複数層の突起10によってすでに保護されているためである。そのため、好ましくは、複数層の突起10の近位には配置されていないリブ4-jのみが、インサート(複数の場合もある)9を備える受容部(複数の場合もある)8を備えている。 As shown in FIGS. 4 to 6, when the cooling plate 1 includes the protrusions 10 having a plurality of layers, the boundary of the groove 5 having the protrusions 10 having the plurality of layers is defined, or the boundaries of the grooves 5 having the protrusions 10 are defined. The ribs 4-j fitted into the protrusions 10 do not actually need to have a receptacle (s) 8 with inserts (s) 9 which are the reasons for this. This is because it is already protected by these multi-layered protrusions 10. Therefore, preferably, only ribs 4-j, which are not located proximal to the multi-layered projections 10, are provided with a receptacle (s) 8 with inserts (s) 9 and inserts (s) 9. There is.

Claims (18)

溶鉱炉のための冷却プレート(1)であって、
前記冷却プレート(1)は、
互いに平行であるリブ(4-j)を備える内面(3)を有する銅製本体(2)を
備え、
リブ(4-j)が、互いに対向する第1の端(6)を有し、互いに対向する第2の端(7)を有する溝(5)によって分離されており、
前記リブ(4-j)の少なくとも1つは、少なくとも1つの受容部(8)を備え、受容部は、前記第1の端(6)間に位置し、前記リブ(4-j)の耐摩耗性を局所的に増大させる耐摩耗性材料で形成された少なくとも1つのインサート(9)を備えている、
ことを特徴とする、冷却プレート(1)。
A cooling plate (1) for a blast furnace,
The cooling plate (1) is
A copper body (2) having an inner surface (3) with ribs (4-j) parallel to each other.
The ribs (4-j) are separated by a groove (5) having a first end (6) facing each other and having a second end (7) facing each other.
At least one of the ribs (4-j) comprises at least one receiving portion (8), the receiving portion of which is located between the first ends (6) and is resistant to the ribs (4-j). It comprises at least one insert (9) made of a wear resistant material that locally increases wear resistance.
A cooling plate (1), characterized in that.
前記耐摩耗性材料が、金属およびセラミックを含むグループから選択されることを特徴とする、請求項1に記載の冷却プレート。 The cooling plate of claim 1, wherein the wear resistant material is selected from the group comprising metals and ceramics. 前記耐摩耗性金属が、耐摩耗性の鋼または鋳鉄であることを特徴とする、請求項2に記載の冷却プレート。 The cooling plate according to claim 2, wherein the wear-resistant metal is wear-resistant steel or cast iron. 前記耐摩耗性セラミックが、炭化ケイ素、押出し成形された炭化ケイ素、または、剥離に対する良好な耐性、および高い硬度を有する他の耐熱性材料であることを特徴とする、請求項2に記載の冷却プレート。 The cooling according to claim 2, wherein the wear-resistant ceramic is silicon carbide, extruded silicon carbide, or another heat-resistant material having good resistance to peeling and high hardness. plate. 各受容部(8)が、インサート(9)を備えるスロットであることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の冷却プレート。 The cooling plate according to any one of claims 1 to 4, wherein each receiving portion (8) is a slot including an insert (9). 各受容部(8)が、前記インサート(9)を規定するボルトがネジ込まれるネジ穴であることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の冷却プレート。 The cooling plate according to any one of claims 1 to 4, wherein each receiving portion (8) is a screw hole into which a bolt defining the insert (9) is screwed. 前記溝(5)の少なくとも1つが、複数層の突起(10)の少なくとも一部を備え、複数層の突起は、前記第2の端(7)間に延び、隣接するリブ(4-j)の耐摩耗性を局所的に増大させる、前記耐摩耗性材料で形成された少なくとも1つの層(12)を備えている、
ことを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の冷却プレート。
At least one of the grooves (5) comprises at least a portion of the multi-layered projections (10), the multi-layered projections extending between the second ends (7) and adjacent ribs (4-j). It comprises at least one layer (12) formed of the wear resistant material, which locally increases the wear resistance of the material.
The cooling plate according to any one of claims 1 to 6, wherein the cooling plate is characterized in that.
前記複数層の突起(10)が、高い熱伝導性を有する材料で形成された第1の層(11)と、前記耐摩耗性材料で形成され、前記第1の層(11)の頂部上に配置された第2の層(12)とを備えていることを特徴とする、請求項7に記載の冷却プレート。 The plurality of layers of protrusions (10) are formed of a first layer (11) made of a material having high thermal conductivity and a wear-resistant material, and are formed on the top of the first layer (11). The cooling plate according to claim 7, wherein the cooling plate comprises a second layer (12) arranged in. 前記第1の層(11)の前記材料が、高伝導性の金属である銅および銅合金を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項8に記載の冷却プレート。 The cooling plate according to claim 8, wherein the material of the first layer (11) is selected from a group containing copper and a copper alloy which are highly conductive metals. 複数層の突起(10)の各々が、単一の溝(5)に結合させられていることを特徴とする、請求項8および請求項9のいずれか一項に記載の冷却プレート。 The cooling plate according to any one of claims 8 and 9, wherein each of the plurality of layers of protrusions (10) is coupled to a single groove (5). 複数層の突起(10)の各々が、前記第1の層(11)と前記第2の層(12)との間に挟まれ、前記複数層の突起(10)の硬度を向上させることが意図された硬度を有する材料で形成されている、第3の層(13)をさらに備えていることを特徴とする、請求項10に記載の冷却プレート。 Each of the plurality of layers of protrusions (10) may be sandwiched between the first layer (11) and the second layer (12) to improve the hardness of the plurality of layers of protrusions (10). 10. The cooling plate of claim 10, further comprising a third layer (13), which is made of a material having the intended hardness. 前記第3の層(13)が、SiCまたは押出し成形されたSiCなど、剥離に対する良好な耐性、および高い硬度を有するセラミックで形成されていることを特徴とする、請求項11に記載の冷却プレート。 11. The cooling plate according to claim 11, wherein the third layer (13) is made of a ceramic having good resistance to peeling and high hardness, such as SiC or extruded SiC. .. 複数層の突起(10)の各々の第1の層(11)および第2の層(12)が、それぞれ、2つの隣接する溝(5)に結合させられていることを特徴とする、請求項8および請求項9のいずれか一項に記載の冷却プレート。 A claim, wherein each of the first layer (11) and the second layer (12) of the plurality of layers of protrusions (10) is coupled to two adjacent grooves (5), respectively. The cooling plate according to any one of items 8 and 9. 各々の複数層の突起(10)の前記第1の層(11)が、スロット(17)を備え、
スロットは、前記第2の端(7)間に延びるとともに、前記第1の層(11)の硬度を増大させることが意図された硬度を有する材料で形成された他のインサート(18)を備えている、
ことを特徴とする、請求項13に記載の冷却プレート。
The first layer (11) of each of the plurality of layers of protrusions (10) comprises a slot (17).
The slot extends between the second end (7) and comprises another insert (18) made of a material having a hardness intended to increase the hardness of the first layer (11). ing,
13. The cooling plate according to claim 13.
前記他のインサート(18)が、セラミックで形成されるか、耐摩耗性および/または耐熱製の鋼で形成されていることを特徴とする、請求項14に記載の冷却プレート。 14. The cooling plate of claim 14, wherein the other insert (18) is made of ceramic or wear-resistant and / or heat-resistant steel. 前記銅製本体(2)の前記内面(3)が、少なくとも2つの異なる高さを有するリブ(4-j)を備えていることを特徴とする、請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の冷却プレート。 One of claims 1 to 15, wherein the inner surface (3) of the copper body (2) comprises ribs (4-j) having at least two different heights. The cooling plate described in. 前記溝(5)が、蟻ほぞ状の断面を有していることを特徴とする、請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の冷却プレート。 The cooling plate according to any one of claims 1 to 16, wherein the groove (5) has a dovetail-shaped cross section. 請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の少なくとも1つの冷却プレート(1)を備えていることを特徴とする、溶鉱炉。 A blast furnace comprising at least one cooling plate (1) according to any one of claims 1 to 17.
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